DE2328594A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

Description

PatenianwäUe

Dipl. Ing. G. Koch

Dr. T. Haibach

8 München 2 Kauflngerstr.8,Tel.24O275 ^ _Juni ^

14. 289 - h/Ke

Greene^ Tweed & Co., Inc. North Wales, Pennsylvania / USA

Di chtungsanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Dichtungsanordnung., die insbesondere für die Verwendung bei hydraulischen oder pneumatischen Systemen wie z.B. bei linearen Betätigungseinrichtungen oder beim Bremszylinder des Fahrwerksystems eines Luftfahrzeuges ausgelegt ist.

Der bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung verwendete Dichtungsring weist eine allgemein T-förmige Querschnittsform mit axial ausgerichteten Schenkeln an der statischen Oberfläche auf» Die Seitenflächen des Ringes konvergieren von den Schenkeln aus nach oben. Abdichtringe dieser Art sind beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 614 114 und 2 765 204 bekannt.

Bei dem Abdichtring der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung sind die nach oben konvergierenden Seitenflächen so verjüngt, daß sie in konvergierenden Endflächen enden, die an einer scharfen dynamischen Dichtkante zusammentreffen. Durch diese

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erfindungsgemäße Ausgestaltung des Dichtungsringes ergibt sich eine Dichtkante, die so ausgelegt ist,, daß die Dichtungsanordnung eine trockene Kolbenstange oder Zylinderbohrung ergibt, und gleichzeitig ein besseres Verdichtungsverforraungsverhalten aufweist* Auf Grund der baulichen Beziehungen der Dichtungsanordnung ergibt sich eine Dichtung mit minimaler Auspressung« obwohl die Dichtungsanordnung selbst unter sehr hohen Drücken und Ausquetschspaltbedingungen gegen ein Einreißen der Oberfläche widerstandsfähig ist.

Der Dichtungsring ist mit komplementären Abstützringen, oder eine Ausquetschung verhindernden Ringen versehen, die einen allgemein trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Das erfindungsgemäß angestrebte Konstruktionsziel besteht darin, daß die konvergierenden Seitenflächen eine Verstärkung der nach außen gerichteten Druckkraft der Abstützringe oder der eine Ausquetschung verhindernden Ringe durch eine Vektorkraft wie bei einem Keil bewirken. Weiterhin ist die trapezförmige Form der Abstützringe oder der die Ausquetschung verhindernden Ringe bestrebt, die Teile miteinander zu verkeilen^ wodurch die Möglichkeit einer Trennung oder eines Pehlabgleichs der Teile unter Stoß- und Spitzendruckbedingungen verringert wird» Alle inneren Ecken des Ringes mit der Ausnahme der scharfen Dichtungslippe sind abgerundet oder ausgekehlt, um abrupte Änderungen des Querschnittes zu beseitigen, die einen Beanspruchungsanstieg oder einen möglichen Ausfall auf Grund einer Überbeanspruchung ergeben könnten.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen«,

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

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In der Zeichnung aeigen:

Fig. 1 eine Endansicht eines Dichtungsrings einer Ausfüh-' rungsform der Dichtungsanordnung;

Fig. 2 einen Seitenaufriß des Dichtungsringes nach Fig. 1;

?igo 3 eine Querschniitsansicht des Dichtungsringes in vergrößertem Maßstab entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2;

?ig_e 4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Dichtungsanordnung, bei der der Dichtungsring in seiner Stopfbüchse mit seinen trapezförmigen Abstützringen zur Erzielung einer Abdichtung befestigt ist, und zwar in vergrößertem Maßstabs

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der Dichtungsanordnung,,

In den Zeichnungen, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugssiffern bezeichnet sind, ist in Figo 1 und 2 ein erfindungsgemäßer Dichtungsring gezeigt, der allgemein mit 10 bezeichnet ist» Der Dichtungsring ist kreisförmig und ist entweder an seiner äußeren oder inneren Umfangsflache mit einer scharfen Dichtkante 12 versehen. Wenn der Dichtungsring in einer Nut einer

sein
Bohrung befestigt fand eine Dichtung gegenüber einer sich durch die Bohrung erstreckenden Stange ergeben soll, so würde sich die. Dichtkante auf dem inneren Umfang des Ringes befinden. Wenn der Dichtungsring auf einer -sich bewegenden Stange oder einem Kolben befestigt werden soll und eine Abdichtung gegenüber der Bohrung ergeben soll, befindet sich die Dichtkante 12 auf dem äußeren Umfang des Ringes_o

Dar Ring 10 weist einen allgemein T-förmigen Querschnitt auf. Die Dichtkante 12 ist durch den Schnittpunkt von ebenen kon-

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vergierenden Endflächen 14 und 16 definiert« die unter einem Winkel von ungefähr 16 bis 22 Grad gegenüber der Achse des Ringes 10 angeordnet sind. Der Ring 10 schließt konvergierende Seitenflächen 17 und 18 auf, die sich von den sich in Axialrichtung erstreckenden Schenkeln 20 und 22 zu den abflachen 14 und 16 erstrecken,

Ziu Daretellungszwecken ist ein Ring 10 gezeigt, dessen Dichtkante 12 sich auf der äußeren Umfangsfläche befindet. Die Schenkel 20 und 22 definieren die Breite des Ringes und definieren außerdem die innere Umfangsflache 26, In der Mitte auf der inneren Umfangsflache 26 und entgegengesetzt zur Dichtkante 12 ist erfindungsgemäß eine Ausnehmung 24 vorgesehen. Die Ausnehmung 24 wird dadurch erzielt, daß eine Nut in der Oberfläche 26 vorgesehen wird» In Abhängigkeit von der Funktion des Ringes lö_s wie sie weiter oben beschrieben wurde, befindet sich die Ausnehmung 24 auf der inneren oder äußeren Oberfläche des Ringes,, jedoch immer entgegengesetzt zur Lippe

Der Ring 10 ist mit Abstützringen oder mit eine Ausquetschung verhindernden Ringen 28 und 30 versehen, die komplementär zu den Seitenflächen 17 und 18 der Schenkel 20 und 22 sind, wie dies aus Pig« 4 zu erkennen ist. Die Höhe der Ringe 28 und JO entspricht angenähert der Höhe der konvergierenden Wände 17 und3ß.

Wie es in Figo 4 gezeigt ist, ist die Dichtungsanordnung in einer Nut 22 auf einem ersten Teil 3$ befestigt. Die Dichtkante 12 steht mit dem zweiten Teil 36 in Berührung, so daß sich eine Abdichtung zwischen diesen Teilen £4 und 36 ergibt. Eines der Teile J4 und 36 soll ein bewegliches Teil sein. Iftiter statischen Bedingungen bilden die Ringe 28 und 30 keine Abdichtung gegenüber einem der Teile 34, $6. Unter Druckbe-· dingungen ergibt die Ausnehmung 24 einen Spalt, in den sich

.Λ

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derRLng 10 verformen kann, so daß die Dichtkante 12 definiert bleibt und nicht unter den Verdichtungskräften abgeflacht wird, so .daß sich eine Abstreifwirkung auf der Oberfläche des Teile 36 ergibt und eine perfektere dynamische Abdichtfunktion erzielt

Der Ring 10 kann aus einer Vielzahl von polymeren Kunststoffmaterialien wie ζ,Ββ Nitrilgummi, karboxyliertem Nitrilgummi, einem fluorinierten Elastomer, wie er beispielsweise im Handelsnamen Viton erhältlich ist, usw« bestehen. Die eine Ausquetschung verhindernden Hinge 28 und 30 sind vorzugsweise Teile mit niedriger Reibung, die aus einem Lagermaterial, wie z_aB. abnutzungsbeständigem Nylon, Polytetrafluoräthylen oder Mischungen hiervon hergestellt sind_o

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dichtungs» anordnung dargestellte die allgemein mit 10' bezeichnet ist. In Flg. 5 sind die entsprechenden Elemente mit entsprechenden mit einem Strich versehenen Bezugsziffern bezeichnet. Die Dlchtungsanordnung^nach Figo 5 entsprächt der vorstehend beschriebenen Dichtungsanordnung, jedoch mit den nachfolgend beschriebenen Ausnahmen:

Sa Fig. 5 ist der Dichtungsring mit einer Ausnehmung 24' versehen, die beträchtlich größer als die Ausnehmung 24 ist. Wie es klarer in Fig_o 4 gezeigt ist, weist die Ausnehmung 24 eine Tiefe auf, die ungefähr 2/5 der Dicke der Schenkel 20 und 22 entspricht. In Fig., 5 beträgt die Tiefe der Ausnehmung 24' ungefähr 80 % der radialen Dicke des Ringes _o

Die Ausnehmung 24' ist mit einem Kern 38 gefüllt. Der Kern 38 ist ein elastomerisches Material, das von dem Material des

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es wesentlich flexibles⁹ und !©ieafedx⁰ verfem die Elastizität bei .gr6B©p<§n T©fflp©raturlisd

gummi,. Fluorsilikongusssii usw₀ di© vorstehend besehri@b©a@2ä Katt^

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di© Oefate ©iaer AuswaseisuHig toste^t^ ©lsi

Patentansprüche; .A

30ÜS1/046

Claims (1)

1. teatiiippüche5

   ' Bionfcungsa&ordsung guj? Abdichtung de© rlngfömigen Spiels ziiisehen entgegengesetzten Oberflächen von ©rsten und -zweiten ineinanderpassenden ϊ·β1ΐΘ% von denon das erste Teil ©la© ringförmige fut zur Aufnahm© der DichtungsMiordnung uaä das zweite Teil ein© des³ Mut entgegengesetzte zylindrisela© Oberflgelie ®,ufisr@i®t₅ wotoei di© Siehtuagsanordiiiimg

   föFÄiigea. Bielitoigspifig mit T^förmigem Querschnitt tomerisGhem Material eiasohligStx, der- sich in Axial-

   @rstr®ek@aö© Selieakel Tand koiavergierende Seitenaufweist^, di© in koavergieread© Endflächen überdie lauter Bild«ag ©ia@^ in der- Mitte aageordneten Diohtksnt® zMeaaffla©5atr©ff©a₅ di© in B@rUhrung mit

   net . durch komplementär© pasasnde_fl ©in© Äugquetschung verhindernde Ringe (28 _s JO)₃ die @ά jeder Seitenfläche (17, 18) und dem benachbarten Seh©nk<§l (20_s 22) anliegen, und ein© Ausnehmung (24) in a®m Dichtungsring (10) an dessen an dem Hutboden ®nlieg@nd@r ünfangsflgehei, die der die Diohtkante (12) aufi»i@is©ad©2i Umfengsflloh© entgegengesetzt

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   Sing© (28g 30) unter statischen Bedingungen

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